Particularidades de las acciones sísmicas.

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  • Publicado : 27 de mayo de 2011
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Particularidades de las acciones sísmicas.

Por sus características, esta amenaza de la naturaleza exige un enfoque singular cuando se trata de mitigar sus efectos en las construcciones dado lo infrecuente de los eventos más intensos; la solución del proyectista tiende a ser óptima desde un punto de vista económico si, en los criterios de diseño contra tales eventos de extrema severidad, seaceptan daños importantes en las construcciones, incluso daños estructurales, en lugar de pretender evitarlos totalmente a base de soluciones más robustas y costosas.

De aquí que, en general, no resulta económico diseñar estructuras que respondan elásticamente bajo las acciones sísmicas más severas previsibles. La fuerzas laterales Fi de diseño establecidas en los códigos para simular la acciónsísmica, son menores que las correspondientes a la respuesta elástica de la estructura sometida a sismos de una intensidad comparable a la que se considera en dichos códigos.

Figura 1. Fuerzas laterales para simular la acción sísmica.

No obstante, la experiencia revela que estructuras diseñadas con tales acciones puede sobrevivir sismos intensos. Esto es esencialmente atribuido a la capacidadque poseen las edificaciones bien diseñadas de absorber y disipar energía de deformación, así como a efectos debidos a la reducción de rigidez, interacción suelo-estructura y posible sobre-resistencia.

De lo anterior es evidente que en la concepción y diseño del sistema resistente a sismos con las acciones sísmicas estipuladas en las normas, debe garantizarse una capacidad de absorción ydisipación de energía en sus miembros y uniones, consistente con aquellas. Esto implica que las regiones críticas posean la ductilidad suficiente para sobrevivir varios ciclos de deformaciones inelásticas alternantes sin pérdida apreciable de la capacidad portante. Por tanto, es preciso evitar toda forma de falla frágil y garantizar una capacidad adecuada de absorber y disipar energía por cedencia a laflexión, capacidad esta que se puede expresar en términos de la tenacidad de los miembros del sistema resistente a sismos. En la Figura 2 se ilustran esquemáticamente las diferencias de comportamiento, características de miembros: insuficientemente reforzados para resistir las tensiones debidas a la flexión alternante y las que presentan un comportamiento estable.

Figura 2. Diagramas derestitución característicos

En el caso particular de las estructuras de concreto armado, lo antes dicho se traduce en un detallado cuidadoso de Las armaduras de refuerzo, las cuales, además de suministrar resistencia a la flexión, a la compresión y al corte en miembros y uniones, deben confinar adecuadamente al concreto y evitar el pandeo prematuro de las barras sometidas a deformaciones de compresiónen las secciones más solicitadas por la acción sísmica. Por éstas razones, con frecuencia se acota que el diseño sismorresistente requiere un cuidadoso equilibrio entre ciencia y arte de armar.

Figura 3. Regiones críticas en sistemas estructurales de concreto armado.

Causas de daños frecuentes
Del análisis e interpretación de los efectos de sismos intensos se han extraído numerosaslecciones. Como causas de un desempeño inadecuado de edificaciones sacudidas por sismos intensos, es frecuente encontrar las siguientes:

I) la separación inadecuada entre edificaciones de varios niveles ha conducido a interacciones desfavorables;

II) irregularidades en la distribución de rigideces, de masa y/ó resistencias.

III) la interacción de elementos no estructurales; esta ha dado lugar asituaciones como la descrita.

IV) ausencia de diafragmas horizontales, esenciales para lograr la distribución de las fuerzas inerciales entre los diferentes elementos del sistema resistente a sismos.

V) en el caso de las edificaciones de concreto armado, se presentan con frecuencia las deficiencias siguientes en los detalles de la armadura de refuerzo:

• Escasez de refuerzo transversal...
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